JPH0365263A - 超音波霧化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に、供給される液体燃料の如き液体物質
（本明細書では、液体物質とは液体燃料の如き液体は勿
論のこと、懸濁溶液等の液状物をも含むものとして用い
る。）を超音波振動を利用して霧化するための超音波霧
化装置に関し、特に、（１）白動車、船外機、携帯用動
力装置、民生用ヒートポンプ装置の駆動装置等に用いら
れる内燃機関に適用される超音波霧化装置、　（２）ガ
スタービン用燃料噴射ノズル、　（３）工業用、営業用
及び家庭用のボイラ、加熱炉、暖房用バーナ、　（４）
工業用液体噴霧器、例えば食品、医薬品、農薬、肥料等
の液状物の乾燥を目的とする乾燥用噴霧器、調温、調湿
用スプレー　焼粉用噴霧器（砒ラミック造粒）、噴霧塗
装装置、反応促進器、及び（６）工業用以外の液体噴霧
器、例えば、農薬散布器、消毒液散布器等に好適に用い
られる超音波霧化装置に関する。

〔従来の技術〕

これまで、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジンの
ような内燃機関、あるいはボイラーおよびファンヒータ
のような外燃機関等においては、供給される液体燃料を
燃焼させる際、燃焼性能の観点から見て、この液体燃料
を極めて小さい液滴粒径に霧化して供給することが望ま
しい。特に、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジン
のような内燃機関においては、好ましいエンジン性能を
得るために、吸気管内に噴射される液体物質すなわち液
体燃料を極めて小さな液滴粒径に霧化し、空気と混合し
てエンジンの燃焼室に供給することが必要とされている
。

従来、液体燃料を極めて小さな液滴粒径に霧化するこの
ような装置として、超音波を利用して、供給される液体
燃料を霧化する超音波霧化装置が知られている。この種
の超音波霧化装置においては、広い燃料供給範囲にわた
って良好な霧化効率を確保するためには霧化面上に液の
薄膜を形成することが必須である。この目的のために、
これまで種々の工夫がなされている。

第２図は霧化面の全周に液を供給する方式の超音波霧化
装置を示し、超音波霧化装置１は、アウターシリンダ２
、振動子本体３、電気・音響変換素子４からなり、アウ
ターシリンダ２は、Ｏリング５を介して振動子本体３に
圧入され、振動子本体３の下部とアウターシリンダ２と
の間に液体貯留部６を形成している。該液体貯留部６は
、アウターシリンダ２を貫通して液体供給管７に接続さ
れている。

振動子本体３の先端には、振動子ホーン３ａが一体に形
成され、また、アウターシリンダ２の先端にはノズル部
２ａが形成されてなり、振動子ホーン３ａにアウターシ
リンダ２のノズル部２ａが僅かの間隙を以て配設されて
いる。

そして、液体供給管７から供給される液体は、液体貯留
部６を通ってノズル部２ａから振動子ホーン３ａに到達
し、ここで電気・音響変換素子４による超音波振動によ
って霧化される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の超音波霧化装置においては、
振動子ホーン３ａとノズル部２ａとのクリアランスを大
にすると、液体貯留部８におけるキャビチーシーンの発
生が減少するが、振動子ホーン３ａへの燃料供給の均一
性が悪化するという問題を有し、逆に、クリアランスを
小にすると、振動子ホーン３ａへの燃料供給の均一性が
向上するが、キャビチーシーンの発生が増大するという
問題を有している。

本発明は、上記問題を解決するものであって、液体貯留
部におけるキャビチーシロンの発生を減少させ、かつ、
振動子ホーンへの燃料供給の均一性を良好にならしめる
超音波霧化装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の超音波霧化装置は、先端にノズル部
１２ａを有するアウターシリンダ１２と、該アウターシ
リンダ１２内に嵌合固定される振動子本体１３とを備え
、該振動子本体１３とアウターシリンダ１２との間には
、液体貯留部１６およびクリアラス１９が形成されるる
と共に、振動子本体１３の先端には球面形状の振動子ホ
ーン１３Ｃが一体に形成されてなり、振動子本体１３ま
たは／およびアウターシリンダ１２には前記クリアラン
ス１９に対向して、互いに交差する多数の溝２０が形成
されることを特徴とする。

なお、上記構成に付加した番号は、理解を容易にするた
めに図面と対比させるためのもので、これにより本発明
の構成が限定されるものではない。

〔作用〕

本発明においては、例えば、第１図に示すように、液体
供給口１７から供給される液体は、液体貯留部１８、ク
リアランス１９を通ってノズル部１２ａ加ら振動子ホー
ン１３ｃに到達し、ここで電気・音響変換素子による超
音波振動によって霧化される。このとき、振動子本体１
３の小径部１３ｂとアウターシリンダ１２とのクリアラ
ンス１９を小にしても、液体は溝２０に沿って均一に流
れるため、振動子ホーン１３ｃへの燃料供給の均一性が
向上すると共に、液供給を安定させるため、キャビチー
シロンの発生を低減させることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第１
図は、本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す一部断
面図である。

超音波霧化袋［１１は、先端にノズル部Ｌ２ａを有する
アウターシリンダ１２と、拡径部１３ａおよび小径部１
３ｂを有する振動子本体１３とからなり、振動子本体１
３は、Ｏりフグ１５を介してアウターシリンダ１２内に
固定され、振動子本体１３の小径部１３ｂとアウターシ
リンダ１２との間に液体貯留部１６を形成している。該
液体貯留部１６は、アウターシリンダ１２を貫通して液
体供給口１７に接続されている。

また、振動子本体１３の小径部１３ｂとアウターシリン
ダ１２との間には、軸方向に所定幅のクリアランス１９
が形成され、その先端にノズル部１２ａが形成されてい
る。さらに、振動子本体１３の小径部１３ｂの先端には
、球面形状の振動子ホーン１３ｃが一体に形成されてい
る。

そして、クリアランス１９に対向して振動子本体１３の
小径部１３ｂには、互いに交差する多数の溝２０をロー
レット加工にて形成している。

上記構成からなる本発明の作用について説明する。

液体供給口１７から供給される液体は、液体貯留部１８
、クリアランス１９を通ってノズル部１２ａから振動子
ホーン１３ｃに到達し、ここで電気・音響変換素子によ
る超音波振動によって霧化される。このとき、ノズル部
１２ａから噴霧される液体は、球面形状の振動子ホーン
Ｘ３ｃに沿って滑らかに流れるため、液体の供給流量が
増大しても、微粒化特性を向上させることができると共
に、噴霧角を狭くすることができる。

また、振動子本体１３の小径部１３ｂとアウターシリン
ダ１２とのクリアランス１９を小にしても、液体は溝２
０に沿って均一に流れるため、振動子ホーン１３ｃへの
燃料供給の均一性が向上すると共に、液供給を安定させ
るため、キャビテーシ靜ンの発生を低減させることがで
きる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種
々の変更が可能である。

例えば、上記実施例においては、振動子本体１３（１１
に溝２０を形成しているが、アウターシリンダ１２側に
溝を形成してもよいし、両方に溝を形成してもよい。

〔発明の効果〕

以」二、説明してきたように本発明の超音波霧化装置に
よれば、振動子本体εアウターシリンダとのクリアラン
スを小にしても、液体は振動子本体または／およびアウ
ターシリンダに形成した溝に沿って均一に流れるため、
振動子ホーンへの燃料供給の均一性が向上すると共に、
液供給を安定させるため、キャビテーシ１ンの発生を低
減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波霧化装置の一実施例を示す一部
断面図、第２図は従来の超音波霧化装置の一例を示す概
略断面図である。 １１・・・超音波霧化装置、１２・・・アウターシリン
ダ、１２ａ・・・ノズル部、　１３・・・振動子本体、
１３Ｃ・・・振動子ホーン、１６・・・液体貯留部、１
９・・・クリアランス、２０・・・溝。 出　願　人　　　東燃株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端にノズル部を有するアウターシリンダと、該
   アウターシリンダ内に嵌合固定される振動子本体とを備
   え、該振動子本体とアウターシリンダとの間には、液体
   貯留部およびクリアラスが形成されるると共に、振動子
   本体の先端には球面形状の振動子ホーンが一体に形成さ
   れてなり、前記振動子本体または／およびアウターシリ
   ンダには、前記クリアランスに対向して、互いに交差す
   る多数の溝が形成されることを特徴とする超音波霧化装
   置。